關(guān)于TKH—D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車的使用及改進(jìn)建議

曾照平 何成才

摘 要：文章對太原鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所研制的TKH-D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車救援應(yīng)用操作進(jìn)行了分析總結(jié)，指出了救援臺(tái)車救援使用操作時(shí)存在的問題，并提出了改進(jìn)救援臺(tái)車的建議。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組；救援臺(tái)車

中圖分類號(hào)：U9.+2265 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）20-0004-03

在世界高速鐵路運(yùn)輸工作中，動(dòng)車組事故救援是各國鐵路運(yùn)輸管理部門非常重視的一項(xiàng)工作，而動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障救援是動(dòng)車組事故救援工作中的難題之一。

如何提高動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障救援效率減少動(dòng)車組事故的不良影響，不僅取決于救援組織策劃，更決定于救援設(shè)備的結(jié)構(gòu)及救援操作技能的熟練程度。

軌道車輛轉(zhuǎn)向架，俗稱臺(tái)車。轉(zhuǎn)向架，百度百科是這樣描述的：“轉(zhuǎn)向架是軌道車輛結(jié)構(gòu)中最為重要的部件之一”，其主要作用概括為承載、制動(dòng)、導(dǎo)向、減震、牽引、接地回流等六個(gè)方面。隨著我國高速鐵路的大發(fā)展，動(dòng)車組列車開行的速度迅速提高，對于列車來說，高速度意味著高風(fēng)險(xiǎn)，而動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架作為動(dòng)車組最主要的部件，其性能和可靠性要求越來越高。在運(yùn)行途中，動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架發(fā)生重要故障導(dǎo)致不可維持運(yùn)行時(shí)，必須將事故車輛調(diào)離現(xiàn)場，開通線路，減少事故影響。

1 高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車研制的目的和意義

1.1 受自然條件、職工素質(zhì)、設(shè)備性能等的影響，高速動(dòng)

車組交通事故時(shí)有發(fā)生

20世紀(jì)以來，隨著世界科技進(jìn)步，世界各國掀起研究使用高速動(dòng)車組的浪潮。高速動(dòng)車組采用了20世紀(jì)相關(guān)領(lǐng)域的高新技術(shù)成果，它集機(jī)械、電子、控制、通訊、空氣動(dòng)力學(xué)、環(huán)境保護(hù)等一系列學(xué)科之精華，綜合利用了電子計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)、新材料、電子元件等多種新產(chǎn)品，把鐵路機(jī)車車輛制造技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)嶄新階段，從而實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行時(shí)速達(dá)到300 km以上，成為世界上僅次于飛機(jī)的高速交通工具，成為擁有高速列車國家人們出行的首選交通工具。

高速動(dòng)車組應(yīng)用了世界鐵路行業(yè)最先進(jìn)安全技術(shù)裝備，為鐵路行車安全提供了有力的技術(shù)支持，如LKJ和ATP超速防護(hù)裝置有效防止了超速行駛和冒進(jìn)信號(hào)造成的列車沖突事故；軸溫檢測裝置大大減少了燃軸和切軸事故；計(jì)算機(jī)自動(dòng)化調(diào)度指揮系統(tǒng)有效提高了列車通過率，基本消除了指揮系統(tǒng)正常時(shí)的列車沖突事故；暴雨、滑坡、大風(fēng)等自然災(zāi)害檢測裝置有效防止了因自然災(zāi)害引起的列車顛覆事故。但是由于各方面因素影響，高速動(dòng)車組運(yùn)輸交通事故時(shí)有發(fā)生，就連以高鐵技術(shù)最先進(jìn)、工作最嚴(yán)謹(jǐn)著稱的德國，也不可避免地發(fā)生了一些嚴(yán)重的高速鐵路事故。高速動(dòng)車組發(fā)生事故的原因有：

①鐵路職工違章作業(yè)是導(dǎo)致高速鐵路交通事故的首要因素。由于少數(shù)鐵路職工責(zé)任心不強(qiáng)或?qū)σ?guī)章學(xué)習(xí)理解不透，違章作業(yè)，發(fā)生預(yù)想不到的嚴(yán)重后果。如日本JR福知山線出軌事故是發(fā)生在2005年4月25日上午9時(shí)快速電車（動(dòng)車組）因?yàn)槊撥壸矒袈放怨⒋髽嵌斐?07人死亡，562人受傷的重大鐵路事故，原因事故列車的司機(jī)，在前一站伊丹站超過停止線約70 m（過走），還倒退回標(biāo)準(zhǔn)位置，導(dǎo)致誤點(diǎn)1.5 min。在JR西日本的政策下，誤點(diǎn)達(dá)一分鐘或以上，會(huì)被嚴(yán)格處分，接受“日勤教育”，因此司機(jī)為怕接受日勤教育，要將車速推至極限（到達(dá)事發(fā)地點(diǎn)前，肇事電車以120 km/h通過前一站的?？冢?，以圖追回誤點(diǎn)的時(shí)間。結(jié)果到彎位前即使用了緊急制動(dòng)，也已來不及將車速減至限制速度以下，而造成嚴(yán)重的出軌事故。

②地形地貌多變，地質(zhì)條件復(fù)雜，自然災(zāi)害頻發(fā)，地震、暴雨、泥石流、滑坡、沙塵暴等也是導(dǎo)致高速鐵路交通事故的重要原因。2005年10月29日，一輛印度快車Delta Express從Repalle到Secunderabad的途中路遇洪水，這次事故導(dǎo)致至少123人死亡。

③技術(shù)和設(shè)備因素是導(dǎo)致高速鐵路交通事故的又一因素。1998年，德國ICE高速列車，為了降低列車通過時(shí)噪音對周圍環(huán)境的影響，采用橡膠輪箍代替鋼輪，輪箍疲勞斷裂，列車脫軌顛覆，造成100人死亡的重大事故。

④旅客違章攜帶違禁物品、違章操作動(dòng)車組設(shè)施也是也導(dǎo)致高速鐵路交通事故的因素之一。旅客乘車攜帶違禁物品，對其他乘客來說是很大的安全隱患：容易發(fā)生爆炸、中毒、傷害其他旅客的事件。旅客在動(dòng)車組上違章行為也可能導(dǎo)致列車故障。日本曾經(jīng)發(fā)生一起乘客在運(yùn)行途中打開車門造成臨時(shí)停車事故。2012年12月17日，天津開往北京的G2050次列車駛出天津站，運(yùn)行不到一分鐘，火車突然停車，經(jīng)車組人員檢查發(fā)現(xiàn)，系外地男子呢某在廁所內(nèi)吸煙，導(dǎo)致煙霧報(bào)警器報(bào)警，造成列車緊急制動(dòng)停車事件。動(dòng)車組上還有一些與車輛運(yùn)行安全相關(guān)的設(shè)施，如果乘客違章操作，還可能造成動(dòng)車組制動(dòng)力喪失、脫軌的危險(xiǎn)。

⑤恐怖分子的破壞。2009年11月27日，恐怖分子在鐵軌上預(yù)先放置炸藥造成了俄客運(yùn)列車脫軌事故，造成26人死亡，另有百余人受傷。

1.2 研制動(dòng)車組救援臺(tái)車的必要性

研制動(dòng)車組救援臺(tái)車主要用于鐵路動(dòng)車組事故救援，在動(dòng)車組的轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)不能運(yùn)行的嚴(yán)重故障時(shí)，用于臨時(shí)替代故障轉(zhuǎn)向架，使事故車輛恢復(fù)運(yùn)行能力，安全地離開事故現(xiàn)場，開通線路。其必要性有：

①轉(zhuǎn)向架故障造成的事故危害性重大。在列車運(yùn)行中，轉(zhuǎn)向架故障造成的事故危害性最大：沒有轉(zhuǎn)向架，軌道車輛就無法運(yùn)行；轉(zhuǎn)向架故障不是晚點(diǎn)脫軌，就是車毀人亡。

②轉(zhuǎn)向架故障在軌道車輛運(yùn)行故障中占有相當(dāng)?shù)谋壤?。在軌道車輛轉(zhuǎn)向架故障時(shí)有發(fā)生。盡管動(dòng)車組較大范圍采用先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)工藝材料，但轉(zhuǎn)向架故障不能絕對避免。就連高速鐵路最先進(jìn)工作最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡?，也因?dòng)車組轉(zhuǎn)向架部件問題造成嚴(yán)重的鐵路交通事故。研制動(dòng)車組救援臺(tái)車，就是為了替代轉(zhuǎn)向架運(yùn)行，避免事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。

2 需要使用救援臺(tái)車的場合或條件

在動(dòng)車組上線運(yùn)行途中，由于各種原因造成轉(zhuǎn)向架故障，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇處理措施：維持原速運(yùn)行、減速運(yùn)行、限速運(yùn)行或停止運(yùn)行。但在下面幾種情況下，列車必須立即停止運(yùn)行，否則會(huì)造成列車脫軌翻車。

為了快速開通線路，應(yīng)啟用救援臺(tái)車替代故障轉(zhuǎn)向架，使列車離開運(yùn)行線路（限速不超過20 km/h，通過道岔時(shí)速度應(yīng)不超過10 km/h），就近到動(dòng)車組運(yùn)用所或動(dòng)車段進(jìn)行故障處理。

2.1 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架裂紋或斷裂

由于構(gòu)架材質(zhì)或加工工藝問題造成的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架缺陷，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架構(gòu)架裂紋或斷裂，無法對車體起支撐作用，如繼續(xù)運(yùn)行，會(huì)造成車體傾翻。

2.2 軸箱裂紋或破裂

軸箱裂紋或破裂，無法固定支撐輪對，如繼續(xù)運(yùn)行，會(huì)造成脫軌或傾翻事故。

2.3 燃軸切軸

燃軸切軸，由于輪對軸承過限或潤滑脂變質(zhì)，軸箱內(nèi)部溫度過高造成的燃軸切軸故障，進(jìn)一步發(fā)展下去，可能造成車軸斷損，發(fā)生脫軌翻車的事故。

2.4 牽引電機(jī)、齒輪箱卡死

由于安裝或潤滑方面的原因造成牽引電機(jī)、齒輪箱卡死，如繼續(xù)運(yùn)行，會(huì)造成牽引電機(jī)或齒輪箱損壞，甚至造成轉(zhuǎn)向架損壞。

2.5 車軸裂紋、斷裂

由于車軸材質(zhì)缺陷或運(yùn)行途中異物擊打，造成軸身受損，會(huì)發(fā)展成車軸裂紋或斷裂，造成脫軌或傾翻事故。

2.6 輪輞裂紋或破裂

由于輪輞內(nèi)部的各種缺陷在高輪軌接觸應(yīng)力作用下，逐漸形成和發(fā)展成裂紋，肯能造成輪輞破裂，進(jìn)一步發(fā)展會(huì)造成脫軌或傾翻事故。

2.7 車輪輪緣異常磨損（在必要的時(shí)候，啟用救援臺(tái)車）

由于轉(zhuǎn)向架構(gòu)造或線路等因素的影響，造成輪緣異常磨損，情況特別嚴(yán)重的，應(yīng)啟用救援臺(tái)車，避免造成脫軌翻車的事故。

3 TKH-D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該臺(tái)車采用部件組裝式結(jié)構(gòu)，由輪對、側(cè)架、心盤支撐架、牽引拉桿、滾柱組、搖枕、中心銷、旁承箱、橡膠緩沖墊等幾部分組成，通過調(diào)整或更換旁承箱模塊，適用于CRHl、CRH2、CRH5動(dòng)車組使用。此外，該臺(tái)車也可以用于其他客貨車輛的轉(zhuǎn)向架故障救援。

4 TKH-D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車的使用操作

救援臺(tái)車使用說明書提供的使用操作流程如下所述，操作人員應(yīng)能熟練掌握本使用方法，熟悉本臺(tái)車的結(jié)構(gòu)和組裝程序，使用時(shí)應(yīng)有專人指揮。

4.1 檢查車輛狀況，制訂救援方案

如事故車輛重心偏移嚴(yán)重，應(yīng)予調(diào)整。如事故車輛脫線較遠(yuǎn)，應(yīng)首先將事故車輛復(fù)位。

4.2 抬車并清除破損的轉(zhuǎn)向架

抬起事故車輛，清除破損的轉(zhuǎn)向架，如圖1所示。

注意：抬車時(shí)，車體不得溜移；車體抬起后，應(yīng)確保組裝的臺(tái)車能順利推至車體下相應(yīng)位置。

4.3 在與事故車輛同一線路上就近組裝本臺(tái)車

組裝臺(tái)車時(shí)，應(yīng)根據(jù)車輛轉(zhuǎn)向架型號(hào)選擇臺(tái)車的組裝型式和模塊，對于CRH1、CRH2動(dòng)車組應(yīng)安裝牽引桿，調(diào)整好牽引桿長度。

4.4 CRH1、CRH2動(dòng)車組臺(tái)車組裝

CRH1、CRH2動(dòng)車組臺(tái)車組裝需要以下步驟：

①將兩條輪對7放置在軌道上，軸距900 mm。

②安裝兩側(cè)側(cè)架1，確保輪對的軸頸進(jìn)入軸座內(nèi)，側(cè)架光面朝外。

③按標(biāo)記安裝心盤支撐架6（A對A、B對B），使四角的錐形銷入側(cè)架錐銷套孔內(nèi)，并將錐形銷打緊，錐銷下部穿好開口銷，擰下支撐架上的中心軸，安裝牽引桿5。

注意：心盤支撐架和牽引桿的安裝方向應(yīng)與車體牽引座方向吻合。

④根據(jù)動(dòng)車組型號(hào)安裝兩側(cè)旁承箱，即將與動(dòng)車組對應(yīng)的旁承箱3安裝在側(cè)架1上，使止口吻合。

⑤在兩側(cè)旁承箱中分別放入橡膠緩沖墊4（一般各放4片）和滾柱組8（可預(yù)先放入旁承箱中組裝好）。

注意：滾柱組8圓弧應(yīng)向臺(tái)車外凸，使?jié)L柱與中心銷形成回轉(zhuǎn)圓。

⑥在兩側(cè)滾柱組8上放置旁承鋼墊2（在旁承鋼墊上放置防滑橡膠墊9）。

⑦本臺(tái)車組裝好后，順軌道推至車體下。

⑧根據(jù)車型調(diào)整牽引桿5的長度，（通過不同的銷孔位置調(diào)整），將牽引桿的另一端通過相應(yīng)的連接塊、螺栓等連接在車體牽引座上。

⑨將車體緩緩落下，使旁承與車體枕梁對正。

4.5 CRH5動(dòng)車組臺(tái)車組裝

CRH5動(dòng)車組臺(tái)車組裝需要以下步驟：

①重復(fù)4.4中的①～⑤。

②在搖枕兩端分別安裝CRH5旁承箱，旁承箱下部用螺栓與搖枕連接。

③本臺(tái)車組裝好后，順軌道推至車體前端枕梁連接處。

④將車體緩緩落下，使旁承與車體枕梁對正。旁承箱上部用螺栓與車體枕梁連接。

⑤車體落下，確認(rèn)操作無誤、狀態(tài)良好后，即可連掛機(jī)車，將事故車輛以≯20 km/h速度牽引至就近修理所，通過道岔時(shí)速度應(yīng)≯10 km/h。

4.6 注意事項(xiàng)

①本臺(tái)車在使用前，應(yīng)對各部件進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保臺(tái)車狀態(tài)良好。

②本臺(tái)車使用時(shí)，應(yīng)保證輪對軸承及滾柱組腔內(nèi)充滿潤滑油脂。

推薦使用鐵道Ⅳ型潤滑脂或2號(hào)通用鋰基潤滑脂（GB7324）。

③在上述操作中應(yīng)有防止車輛溜逸的安全措施，確保對車體的作業(yè)安全進(jìn)行。車體抬起后，應(yīng)保證本裝置組裝后能順利推至車體下。

④全部作業(yè)過程應(yīng)有專人指揮，并嚴(yán)格遵守有關(guān)安全作業(yè)規(guī)章制度。

5 TKH-D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車使用存在的

問題分析

在事故現(xiàn)場進(jìn)行動(dòng)車組救援臺(tái)車更換操作，必須拆卸故障轉(zhuǎn)向架，換上救援相匹配的臺(tái)車必須解決以下問題：

①更換轉(zhuǎn)向架，必須車輛解編，使故障車輛與兩端相連的車輛有一定距離，才有退出故障轉(zhuǎn)向架并搬離開的空間，騰出救援臺(tái)車組裝安裝的空間。故障車輛在動(dòng)車組的兩端時(shí)，故障車輛必須與中部連接車輛解編；故障車輛在動(dòng)車組中部時(shí)，故障車輛兩端都必須解編拆卸。原因是轉(zhuǎn)向架、救援臺(tái)車部件較重，不可能由人力在車底下整體搬進(jìn)搬出；只有退出故障轉(zhuǎn)向架并利用機(jī)械裝置搬離開后才能推進(jìn)組裝好的救援臺(tái)車并與車輛聯(lián)接好，由救援臺(tái)車代替轉(zhuǎn)向架使動(dòng)車組離開事故現(xiàn)場。

②組成動(dòng)車組的車輛解編操作，不僅要解編拆卸車端聯(lián)結(jié)的車鉤、電力線、控制傳輸線，還要拆卸車頂高壓電纜線。

③車頂高壓電纜線分解拆卸，必須申請所在區(qū)間接觸網(wǎng)斷電操作，否則，車頂進(jìn)行高壓電纜線分解拆卸無法完成。

④轉(zhuǎn)向架拆卸分解前，應(yīng)用專用工具支撐起拆卸端車輛；轉(zhuǎn)向架拆卸后退出，必須抬高車輛推出端，避免轉(zhuǎn)向架上的部件退出時(shí)與車體相干涉。由于轉(zhuǎn)向架及救援臺(tái)車的推進(jìn)推出時(shí)，車端抬高，故障車輛另一端則降低，而動(dòng)車組密接車鉤只能在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)不能在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此車輛在轉(zhuǎn)向架沒有故障一端也必須與相連車輛解編。在進(jìn)行車端抬高操作時(shí)，注意打好鐵鞋防溜或采取其它措施。

⑤動(dòng)車組車輛解編操作移動(dòng)車輛時(shí)，必須緩解移動(dòng)車輛的制動(dòng)力。對于CRH1、CRH5型動(dòng)車組緩解停車制動(dòng)裝置；CRH2型動(dòng)車組沒有停車制動(dòng)，排放緊急制動(dòng)風(fēng)管壓力空氣。

⑥動(dòng)車組的故障車輛更換上救援臺(tái)車后，要連接好車端的車鉤、電力線、控制傳輸線及車頂高壓電纜線等。動(dòng)車組車輛分離產(chǎn)生緊急制動(dòng)無法行走。

⑦動(dòng)車組聯(lián)結(jié)部件恢復(fù)后，經(jīng)確認(rèn)無誤后通知接觸網(wǎng)供電變電所供電，按照限速要求駛離事故地段，開通線路。

⑧動(dòng)車組在運(yùn)用狀態(tài)下是不允許解編的，也就是說，動(dòng)車組中只要一輛車有故障不能運(yùn)行，整個(gè)編組（8節(jié)車廂一個(gè)編組）就不能上線運(yùn)行，這一點(diǎn)與既有火車不一樣。因此在動(dòng)車組運(yùn)用現(xiàn)場是不進(jìn)行動(dòng)車組車輛解編操作，只有在動(dòng)車組四、五級檢修中才進(jìn)行車輛解編操作。負(fù)責(zé)動(dòng)車組運(yùn)用維護(hù)的職工不知道動(dòng)車組車輛解編操作。動(dòng)車組車端聯(lián)結(jié)裝置及車頂高壓電纜分解操作，應(yīng)經(jīng)過專門人員進(jìn)行操作。

⑨TKH-D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車不適用于CRH3型動(dòng)車組，因此還必須盡快研究解決事故處理辦法。

⑩采用動(dòng)車組救援臺(tái)車代替故障轉(zhuǎn)向架的救援操作，作業(yè)流程復(fù)雜，如救援已經(jīng)脫軌動(dòng)車組，還應(yīng)將動(dòng)車組復(fù)位到線路上。

{11}救援臺(tái)車的更換操作對救援隊(duì)伍素質(zhì)要求較高，對救援人員專業(yè)知識(shí)水平、事故救援能力的要求都高于普通機(jī)車車輛的救援。

{12}在動(dòng)車組隨車備品中，沒有車頂高壓電纜、車端聯(lián)接的車鉤、風(fēng)管及電氣連接器分解安裝的專用工具，也沒有轉(zhuǎn)向架拆卸分解的專用工具，給救援工作帶來困難。

{13}采用TKH-D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車進(jìn)行救援，救援使用說明書沒有救援操作流程，如在現(xiàn)場研究救援流程，耽誤救援時(shí)間，使事故影響進(jìn)一步惡化。

6 TKH-D型高速鐵路動(dòng)車組救援臺(tái)車改進(jìn)的建議

①繼續(xù)研究各型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架故障救援流程，制訂轉(zhuǎn)向架救援基本框架。特別是研究出CRH3型動(dòng)車組救援轉(zhuǎn)向架，CRH3型動(dòng)車組在目前開行的動(dòng)車組中還占有相當(dāng)?shù)谋壤?/p>

②按照救援操作項(xiàng)目，細(xì)化救援操作說明書，說明書上注明需要用到的設(shè)備、工具及材料。

③優(yōu)化救援臺(tái)車結(jié)構(gòu)，采用輕質(zhì)材料。

④注明采用臺(tái)車救援時(shí)需要對救援人員培訓(xùn)的內(nèi)容及項(xiàng)目。

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